• <input id="kgg62"></input>
  • 返回首頁 | 網站地圖 | 聯系我們

    服務熱線

    18631869922

    18631869922

    "祝融號”火星車成功駛上火星表面

    祝融號火星車成功駛上火星表面

    記者從國家航天局獲悉,根據遙測數據判斷,5月22日10時40分,“祝融號”火星車已安全駛離著陸平臺,到達火星表面,開始巡視探測。

    天問一號任務的科學目標是研究火星形貌與地質構造特征、火星表面土壤特征與水冰分布、火星表面物質組成、火星大氣電離層及表面氣候與環境特征、火星物理場與內部結構等。

    探測器自2020年7月23日發射以來,在地火轉移飛行、環火軌道運行期間,環繞器配置的中分辨率相機、高分辨率相機、礦物光譜分析儀、磁強計等7臺科學載荷陸續開機探測,獲取科學數據?;鹈婀ぷ髌陂g,火星車將按計劃開展巡視區環境感知、火面移動和科學探測,通過配置的地形相機、多光譜相機、次表層探測雷達、表面成分探測儀等6臺載荷,對巡視區開展詳細探測。同時,環繞器將運行在中繼軌道,為火星車巡視探測提供穩定的中繼通信,兼顧開展環繞探測。

    中國航天科技集團八院811所承擔了火星車電源產品的研制任務,同樣作為月球車電源產品的研制單位,針對火星和月球兩種截然不同的環境,火星車和月球車電源產品有哪些區別呢?

    怎樣把控更復雜的休眠喚醒?

    不同于月球,火星上有大氣,當大氣運動引起的巨大沙塵暴讓火星車受到沙塵的遮蓋時,接收到的太陽光能量急劇下降,這時就必須為火星車設計一個“休眠”模式,耐心等待沙塵暴過去。其次,火星上有明顯的四季變化,當進入火星深秋后,光照強度會持續減弱,而火星太陽輻照強度僅為月球表面的20%,這時,火星車需要進入長期的“冬眠”,直至第二年的春季到來。

    同時,考慮到火星氣候的復雜性,火晝時鋰離子蓄電池可能會面臨聯合供電進而導致充電量不足的情況,研制人員也為火夜制定了一份休眠喚醒“備份”計劃:在火晝轉火夜前,對鋰離子蓄電池的剩余電量進行判讀,當蓄電池的剩余電量不足以支撐火星車度過火夜時,火星車轉入休眠狀態。如何及時并準確地判斷鋰離子蓄電池的剩余容量就顯得至關重要。

    鋰離子蓄電池設計師王曉銳介紹,目前航天器在軌的鋰離子蓄電池容量判讀方法一般有兩種,安時計和查表法,“但由于火星光強不足導致蓄電池火晝時不能充滿電,安時計無法進行滿充校準,累積誤差會越來越大;且地火來回通信至少需要30分鐘,導致查表法不能及時準確判斷蓄電池剩余容量。為此,我們采用了將安時計和查表法結合使用的方式?!?/p>

    電源控制器設計師陳達興介紹,“與月球車不同的是,火星車鋰離子蓄電池不具備保溫設備,若沒有從-90℃的最低溫度恢復到-15℃的工作溫度,即使喚醒了,也無法正常開展工作。休眠的時候整器會斷電,至于什么時候再喚醒,我們需要先參考鋰離子蓄電池的溫度?!?/p>

    研制人員給鋰離子蓄電池增加了溫度繼電器,用來判斷鋰離子蓄電池的溫度。當太陽電池重新開始工作后,優先給鋰離子蓄電池加熱,待加到-15℃左右,溫度繼電器自動閉合,火星車真正喚醒。

    深空探測任務中,航天器唯一的能量來源,就是太陽的能量。在火星車上,有四塊“特別訂制”的太陽能電池陣,為了順利完成此次火星車的預定任務,它們經歷了一段不平凡的研制歷程。

    如果說月球巨大的晝夜溫差是研制人員面臨的最大難題,那火星上的未知光譜更讓811所研制人員頭疼。

    通過查閱大量的文獻資料、對火星光譜仿真、與國際的相關資料比對分析,研制人員確定了火星光譜條件,奠定了研制工作的基礎。

    火星表面的光譜與地球軌道、月球軌道的光譜不同,這就意味著火星車太陽電池的“與眾不同”。研制人員對太陽電池進行了重新設計,根據火星的光譜作了相應的調整和優化。但受火星車自身體積重量限制,以及火星表面光照條件、火星塵埃等自然環境條件影響,太陽電池陣的發電能力被大大削弱,該如何解決這一問題?

    研制人員創新性地在火星探測任務上首次使用了最大功率跟蹤技術,這也是該技術在國內航天領域的首次在軌應用,陳達興告知:“跟蹤精度高達98%,相比傳統電路,提高了太陽電池20%的利用效率,既解決了火星車能源緊張問題,也在減少太陽電池陣面積的同時減輕了電源產品的重量?!?/p>

    火星塵埃在太陽電池表面的堆積也會極大影響火星車的能量獲取效率。研制人員為此開展了關鍵技術攻關,通過表面處理和結構設計在太陽電池玻璃蓋片表面做了特殊涂層,“表面處理在于降低火星塵埃和太陽電池的相互吸引力,結構設計在于減少兩者的接觸面積,這些都通過了驗證,滿足了要求?!蓖跷膹娙缡钦f。

    揭秘中國第一輛火星車

    火星車是在火星登陸并用于火星探測的可移動探測器,是人類發射到火星表面并進行巡視探測的一種“特殊車輛”。為順利完成火星探測任務,航天科技集團五院抓總研制了我國第一輛火星車“祝融”,下面就讓我們來認識一下它吧。

    “祝融”號火星車看上去像一只美麗的藍色閃蝶,四只翅膀是用于能源供給的太陽能電池板?!白H凇碧柣鹦擒嚺鋫淞讼冗M的主動懸架,具有蠕動,抬輪,車體升降等多種運動模式。據航天科技集團五院火星車總體主任設計師陳百超介紹,配備主動懸架的火星車,不再擔心車輪下陷,甚至發生單個車輪故障也不會喪失移動能力。祝融號自主移動能力也非常杰出,相對傳統巡視器,最大自主導航速度和自主移動距離均有大幅度的提升。

    “祝融”號火星車由結構與機構、移動、天線、熱控、供配電等10個分系統組成,具有四大主要功能,一是能夠承受整個任務過程中的力學、熱、輻射等空間環境;二是落火后火星車與進入艙配合完成釋放、分離任務;三是在火晝時完成火面感知、探測、移動等工作,在火夜時進入待機狀態,也就是“一夜好夢”;四是能夠適應火面環境,具有自主休眠喚醒能力?;鹦擒囘€配置了導航地形相機、多光譜相機等6種科學載荷,可以進行科學探測;按任務要求,擁有90個火星日的設計壽命。

    據航天科技集團五院火星探測器副總師賈陽介紹,為了確?;鹦翘綔y一次任務完成環繞、著陸和巡視的工程目標,研制團隊針對火星獨有的光照、沙塵、大氣、溫度、土壤等特點,量身打造了“祝融”號火星車。眾所周知,火星距離地球最遠距離長達4億公里遠,所以我們無法對登錄火星的火星車進行實時測控,“祝融”號基本以自主工作為主,按照火星日進行工作規劃,進行長距離自主移動,并以中繼通信作為主要遙控、遙測、數傳手段?;鹦谴髿獗韺庸庹諒姸却蠹s是月球表面的三分之一;火星大氣吸收太陽光藍綠光,容易造成光譜紅偏;而火星沙塵沉積將影響太陽電池陣發電,為此,研制團隊專門針對光照、沙塵等情況,設計了蝶形四展太陽翼,配置了特殊的電池等。為了應對火星表面的沙塵暴天氣,火星車可根據沙塵天氣的輕重程度自主轉入到最小工作模式、休眠模式或喚醒模式?;鹦潜砻鏆鈮捍蠹s是地球大氣的1%,火星表面溫度白天時最高溫度大約27攝氏度,晚上最低溫度大約零下130攝氏度,為了應對火面的低氣壓以及晝夜溫差,航天科技集團五院研制團隊為火星車配置了兩套集熱器,并采用了納米氣凝膠保溫;此外,還開展了低氣壓放電試驗?;鹦潜砻鎺r石分布密度大約是月球表面的2倍,其土壤的物理、力學特性雖然與月壤類似,但存在侵蝕而導致的表層土壤堅硬、里層土壤松軟的情況,對此,研制團隊精心采用了主動懸架設計并開展了內場下陷脫困試驗,通過主動懸架構型的變化,“祝融”可以實現抬輪和蠕動,便于車輪下陷后脫困?;鹦潜砻嫒豕庹?、低溫、地火通信嚴重受限、地面通過性差以及不可預估的沙塵天氣是阻礙火星車生存及完成巡視探測的主要困難,為闖過這些難關,研制人員開展了自主及故障容限設計,確保了火星車能夠有效應對嚴酷的環境和任務約束。

    “臺上一分鐘,臺下十年功”。為了讓火星車威風凜凜地行駛在火星上,航天科技集團五院火星探測研制團隊嘔心瀝血,開展了成千上萬次大大小小的分析、試驗,無數夜以繼日的拼搏奉獻和辛勤勞動最終澆灌出綻放的花朵。祝福中國火星車一路平安!工作順利!

    2021-05-22 18:18:31 184次

    相關文檔

  • <input id="kgg62"></input>
  • 办公室娇喘的短裙老师在线_国产片av不卡在线观看国语_老师你下面太紧了拔不出来_中国大白屁股ass